JPH04124267A - Ion implanting device - Google Patents
Ion implanting deviceInfo
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- JPH04124267A JPH04124267A JP24452690A JP24452690A JPH04124267A JP H04124267 A JPH04124267 A JP H04124267A JP 24452690 A JP24452690 A JP 24452690A JP 24452690 A JP24452690 A JP 24452690A JP H04124267 A JPH04124267 A JP H04124267A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体ウェハに正イオンを注入した際の半
導体ウェハの正帯電を中和するための電子中和器を備え
たイオン注入装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an ion implantation device equipped with an electron neutralizer for neutralizing the positive charge of a semiconductor wafer when positive ions are implanted into the semiconductor wafer. .
第2図は一般的な大電流イオン注入装置の概略構成図で
ある。図において、1はイオン源であるアークチャンバ
ー 2はアクチャンノー−1内に設けられ、熱電子を放
出するためのフィラメント、3はアークチャンバー]内
で生したイオンを引き出すための引き出し5電極、4は
引き出し電極3により引き出されたイオンの中から所定
質量のイオンたけを取り出すための質量分析器、5は質
量分析器4により取り出されたイオン中に所定質量以外
のイオンが含まれている場合、それらのイオンを取り除
く分析スリット、6はビーム面積を限定するための成形
スリット、7はビーム量計測系であるファラデー 8は
ウェハ9が設置されるディスクである。FIG. 2 is a schematic diagram of a general large current ion implantation device. In the figure, 1 is an arc chamber which is an ion source; 2 is a filament installed in the actuator no. 1 for emitting thermoelectrons; 3 is an extraction electrode 5 for extracting ions generated within the arc chamber; A mass analyzer 5 extracts ions of a predetermined mass from among the ions extracted by the extraction electrode 3, and 5 is used to extract ions having a predetermined mass from among the ions extracted by the mass analyzer 4. 6 is a shaping slit for limiting the beam area, 7 is a Faraday beam amount measurement system, and 8 is a disk on which the wafer 9 is placed.
次に動作について説明する。イオン源であるアークチャ
ンバー1にイオン注入を行う元素を含むガス(A s
Hs等)を送り込む。フィラメント2に電流を流すと、
フィラメント2から熱電子が放出され、この熱電子が前
記ガスに衝突するため、アークチャンバー1内はプラズ
マ状態となり、75As” As” As +な
どのイオンが生成される。これらのイオンは引き出し電
極3を負バイアスすることによりアークチャンバー1の
ビーム引出用スリット(図示せず)から引き出される。Next, the operation will be explained. A gas (A s
Hs, etc.). When a current is passed through filament 2,
Thermionic electrons are emitted from the filament 2 and collide with the gas, so that the inside of the arc chamber 1 becomes a plasma state, and ions such as 75As"As"As+ are generated. These ions are extracted from a beam extraction slit (not shown) in the arc chamber 1 by applying a negative bias to the extraction electrode 3.
引き出されたイオンビーム中にはAs 、As2“な
ど重複した同位元素や異種のイオンが混在しているため
、その中から必要な75As+たけ取り出すために質量
分析器4を利用している。この質量分析器4は磁界を変
化させることによりイオン質量を選択している。つまり
、75As+イオンにより質量が重いイオンは質量分析
管内を曲がり切れずに分析管内に衝突し、質量が軽いイ
オンは逆に曲がり易く同様に分析管内に衝突することに
なる。このようにして取り出された75AS”を主とし
たイオンビームは分析スリット5により75As1に近
い質量を持つイオンが取り除かれ、成形スリット6で更
にビーム面積が限定される。そして、イオンビームはビ
ーム量計測系であるファラデー7を通りディスク8上に
装填したウェハ9表面に注入される。ファラデー7内に
はイオン注入中にウェハ9表面における正帯電を防ぐた
めに第3図に示すように電子中和器が装備されている。Since the extracted ion beam contains duplicate isotopes such as As and As2'' and different types of ions, a mass spectrometer 4 is used to extract the necessary 75As+ from among them.This mass The analyzer 4 selects the ion mass by changing the magnetic field.In other words, ions with a heavy mass due to 75As+ ions collide into the analysis tube without being able to bend through the tube, while ions with a light mass bend in the opposite direction. It will easily collide into the analysis tube in the same way. The ion beam mainly containing 75AS" extracted in this way is passed through the analysis slit 5 to remove ions with a mass close to 75As1, and the shaping slit 6 further reduces the beam area. is limited. Then, the ion beam passes through a Faraday 7, which is a beam amount measuring system, and is implanted onto the surface of a wafer 9 loaded on a disk 8. The Faraday 7 is equipped with an electron neutralizer as shown in FIG. 3 to prevent positive charging on the surface of the wafer 9 during ion implantation.
第3図はイオン注入装置に装備されている従来の電子中
和器の概略構成図である。電子中和器は電子発生器10
0及びフィラメント110より成る。イオン注入中に電
子発生器100のフィラメント110に電流を流すこと
により発生する熱電子は、ファラデーカップ]30を正
バイアスすることにより生ずる電界によりファラデーカ
ップ130上に設けられたスリットから引き出される。FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional electron neutralizer installed in an ion implanter. Electron neutralizer is electron generator 10
0 and filament 110. Thermal electrons generated by passing a current through the filament 110 of the electron generator 100 during ion implantation are extracted from a slit provided on the Faraday cup 130 by an electric field generated by positively biasing the Faraday cup 30.
この熱電子は電子中和器に対向するファラデーカップ1
30に衝突し、反跳電子や2次電子など様々なエネルギ
ーの電子を誘発させる。これらの電子がウェハ9の表面
に照射することによりイオン注入中における正イオンに
よるウェハ9の表面の正帯電を防止している。These thermionic electrons are transferred to the Faraday cup 1 facing the electron neutralizer.
30 and induces electrons of various energies, such as recoil electrons and secondary electrons. By irradiating the surface of the wafer 9 with these electrons, the surface of the wafer 9 is prevented from being positively charged by positive ions during ion implantation.
従来の大電流イオン注入装置の電子中和器では電子発生
器100て発生した熱電子がファラデーカップ130に
衝突することによって発生する反跳電子や2次電子をウ
ェハ9の表面に供給し、ウェハ9の正電荷を中和してい
る。これらの電子の中には高エネルギーや低エネルギー
のものが存在している。高エネルギーの電子はウェハ9
の表面を負に帯電させ、キャパシタ構造を成すデバイス
などの絶縁破壊を生じさせるという問題点があった。In the electron neutralizer of the conventional large current ion implantation apparatus, thermionic electrons generated by the electron generator 100 collide with the Faraday cup 130, and recoil electrons and secondary electrons generated are supplied to the surface of the wafer 9, and the wafer It neutralizes the positive charge of 9. Some of these electrons have high energy and some have low energy. High energy electrons are on wafer 9
There was a problem in that the surface of the capacitor was negatively charged, causing dielectric breakdown in devices such as capacitor structures.
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、低エネルギーの電子のみをウェハ表面に供給
することができる電子中和器を有するイオン注入装置を
得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to obtain an ion implantation apparatus having an electron neutralizer that can supply only low-energy electrons to the wafer surface.
この発明は、半導体ウェハに正イオンを注入した際の半
導体ウェハの正帯電を中和するための電子中和器を備え
たイオン注入装置に適用される。The present invention is applied to an ion implantation apparatus equipped with an electron neutralizer for neutralizing the positive charge of a semiconductor wafer when positive ions are implanted into the semiconductor wafer.
この発明に係るイオン注入装置は、電子発生器と、前記
電子発生器から発生した電子のうち所定のエネルギーを
有する電子のみを選択し、前記半導体ウェハに供給する
エネルギー分析器とからなる電子中和器を備えたことを
特徴とする。The ion implantation apparatus according to the present invention is an electron neutralizer comprising an electron generator and an energy analyzer that selects only electrons having a predetermined energy from among the electrons generated from the electron generator and supplies them to the semiconductor wafer. It is characterized by having a container.
この発明における電子中和器は、電子発生器から発生し
た電子のうち所定のエネルギーを有する電子のみを選択
し、半導体ウェハに供給するエネルギー分析器を備えて
いるので、電子発生器から発生した電子のうち低エネル
ギーの電子のみを半導体ウェハに供給することができる
。The electron neutralizer in this invention is equipped with an energy analyzer that selects only electrons having a predetermined energy from among the electrons generated from the electron generator and supplies them to the semiconductor wafer. Of these, only low-energy electrons can be supplied to the semiconductor wafer.
第1図はこの発明に係るイオン注入装置に用いられてい
る電子中和器の概略構成図である。図において、第3図
に示した従来の電子中和器との相違点は、エネルギー分
析器140を新たに設けたことである。エネルギー分析
器140は電子発生器100からの電子のうち所定のエ
ネルギーの電子のみを選択し、ウェハ9に供給する。そ
の他の構成は第3図に示した従来の電子中和器と同様で
ある。FIG. 1 is a schematic diagram of an electron neutralizer used in an ion implantation apparatus according to the present invention. In the figure, the difference from the conventional electron neutralizer shown in FIG. 3 is that an energy analyzer 140 is newly provided. The energy analyzer 140 selects only electrons with a predetermined energy from among the electrons from the electron generator 100 and supplies them to the wafer 9. The rest of the structure is similar to the conventional electron neutralizer shown in FIG.
次に動作について説明する。アークチャンバ内で生成さ
れた75As+などの正イオンが引き出し電極により引
き出され、質量分析器、分析スリット、成形スリブI・
、ファラデーを通過しウェハ9の表面に照射されるのは
従来と同様である。Next, the operation will be explained. Positive ions such as 75As+ generated in the arc chamber are extracted by an extraction electrode, and then passed through the mass spectrometer, analysis slit, and molded sleeve I.
, passes through Faraday and is irradiated onto the surface of the wafer 9, as in the conventional case.
以下、電子中和器の説明を行う。電子発生器100のフ
ィラメント110に電流を流すと、熱電子が生成される
。引き出し電極150に正バイアスを与えると、電界が
発生し、この電界によって熱電子は引き出される。この
熱電子中には異なるエネルギーを有する複数の電子が含
まれる。これらの熱電子はエネルギー分析器140に与
えられる。エネルギー分析器140中に入った熱電子の
うち、エネルギー分析器140の設定値よりも大きいエ
ネルギーを有するものはaの軌道を、低いエネルギーを
有するものはCの軌道を通り除去される。設定値と同し
エネルギー(例えば10eV)を有する熱電子はbの軌
道を通り、スリット160を通過し、ウェハ9の表面に
照射される。The electron neutralizer will be explained below. When a current is passed through the filament 110 of the electron generator 100, thermoelectrons are generated. When a positive bias is applied to the extraction electrode 150, an electric field is generated, and thermoelectrons are extracted by this electric field. These thermoelectrons include a plurality of electrons having different energies. These thermoelectrons are provided to an energy analyzer 140. Among the thermoelectrons that have entered the energy analyzer 140, those with energy greater than the set value of the energy analyzer 140 pass through the a orbit, and those with lower energy pass through the C orbit and are removed. Thermionic electrons having the same energy as the set value (for example, 10 eV) pass through the orbit b, pass through the slit 160, and are irradiated onto the surface of the wafer 9.
以上のように、この実施例では、エネルギー分析器14
0を設け、低エネルギー(10eV)の熱電子のみをウ
ェハ9に供給することにより、正の帯電を招来するウェ
ハ9上の正電荷を中和するようにしたので、従来のよう
に絶縁破壊が生じることはない。As described above, in this embodiment, the energy analyzer 14
0 and supplying only low-energy (10 eV) thermoelectrons to the wafer 9, the positive charge on the wafer 9 that causes positive charging is neutralized, so there is no dielectric breakdown as in the conventional case. It will never occur.
以上のようにこの発明によれば、電子発生器と、電子発
生器から発生した電子のうち所定のエネルギーを有する
電子のみを選択し、半導体ウニノーに供給するエネルギ
ー分析器を備えた電子中和器を設けたので、電子発生器
から発生し、た電子のうち低エネルギーの電子のみを半
導体ウェハに供給することができ、その結果、半導体ウ
エノ1上の正電荷を絶縁破壊を生じさせることなく中和
することができるという効果がある。As described above, according to the present invention, an electron neutralizer includes an electron generator and an energy analyzer that selects only electrons having a predetermined energy from among the electrons generated from the electron generator and supplies the selected electrons to the semiconductor Uninow. As a result, only low-energy electrons generated from the electron generator can be supplied to the semiconductor wafer, and as a result, positive charges on the semiconductor wafer 1 can be neutralized without causing dielectric breakdown. It has the effect of being able to harmonize.
第1図はこの発明によるイオン注入装置に用いられる電
子中和器の概略構成図、第2図は従来の一般的な大電流
イオン注入装置の構成図、第3図は従来の電子中和器の
概略構成図である。
図において、9はウェハ、100は電子発生器、140
はエネルギー分析器である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
手
続
補
正
書(自発)Figure 1 is a schematic configuration diagram of an electron neutralizer used in the ion implantation apparatus according to the present invention, Figure 2 is a configuration diagram of a conventional general high-current ion implantation apparatus, and Figure 3 is a conventional electron neutralizer. FIG. In the figure, 9 is a wafer, 100 is an electron generator, 140
is an energy analyzer. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts. Procedural amendment (voluntary)
Claims (1)
ェハの正帯電を中和するための電子中和器を備えたイオ
ン注入装置において、 前記電子中和器は、 電子発生器と、 前記電子発生器から発生した電子のうち所定のエネルギ
ーを有する電子のみを選択し、前記半導体ウェハに供給
するエネルギー分析器より成ることを特徴とするイオン
注入装置。(1) In an ion implantation apparatus equipped with an electron neutralizer for neutralizing the positive charge of the semiconductor wafer when positive ions are implanted into the semiconductor wafer, the electron neutralizer includes: an electron generator; and the electron An ion implantation apparatus comprising an energy analyzer that selects only electrons having a predetermined energy from among electrons generated from a generator and supplies the selected electrons to the semiconductor wafer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24452690A JPH04124267A (en) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | Ion implanting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24452690A JPH04124267A (en) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | Ion implanting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04124267A true JPH04124267A (en) | 1992-04-24 |
Family
ID=17120002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24452690A Pending JPH04124267A (en) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | Ion implanting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04124267A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4407931A1 (en) * | 1993-03-10 | 1994-09-22 | Nitto Kogyo Kk | Fusing device for an electrophotographic apparatus |
US5465146A (en) * | 1993-03-10 | 1995-11-07 | Nitto Kogyo Co., Ltd. | Fixing device for electrophotographic apparatus |
FR2776123A1 (en) * | 1998-03-13 | 1999-09-17 | Hitachi Ltd | Ion implanter for oxygen ion implantation into a silicon wafer |
-
1990
- 1990-09-14 JP JP24452690A patent/JPH04124267A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4407931A1 (en) * | 1993-03-10 | 1994-09-22 | Nitto Kogyo Kk | Fusing device for an electrophotographic apparatus |
US5465146A (en) * | 1993-03-10 | 1995-11-07 | Nitto Kogyo Co., Ltd. | Fixing device for electrophotographic apparatus |
USRE36962E (en) * | 1993-03-10 | 2000-11-21 | Nitto Kogyo Co., Ltd. | Fixing device for electrophotographic apparatus |
FR2776123A1 (en) * | 1998-03-13 | 1999-09-17 | Hitachi Ltd | Ion implanter for oxygen ion implantation into a silicon wafer |
US6362490B1 (en) | 1998-03-13 | 2002-03-26 | Hitachi, Ltd. | Ion implanter |
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